一种耐高温、耐腐蚀熔融盐控制装置的制作方法

本实用新型属于化工、冶金、高温熔盐流量控制装置，具体涉及一种耐高温、耐腐蚀熔融盐控制装置。

背景技术：

金属锂的制取主要采用熔盐电解方法进行。为保证电解的稳定运行，需要将氯化锂均匀、连续、稳定地加入电解槽。采用将氯化锂转变成熔融状态加入电解槽易于实现加料自动化、且槽温波动小，是实现这一目的的有效途径。在常温下氯化锂是晶体呈粉末状，不具备流动性。当将氯化锂被加热到614℃以上时，氯化锂变成熔融状态，具有流动性。在通常情况下，熔融状态的氯化锂温度在650℃以上。熔融氯化锂具有较强的腐蚀性，目前大部分的金属不耐氯离子的腐蚀。当温度低于614℃时，熔融氯化锂很快就凝结成晶体堵塞管道、阀门，将阀芯与阀体等零件粘连在一起。另外，熔融状态的氯化锂温度较高，由于热胀冷缩的原因容易导致阀门密封失效。目前对于熔融态氯化锂流量的控制还没有很好的办法。普通的阀门易被氯离子腐蚀，氯化锂晶体易将阀芯粘接导致阀芯无法转动、流量无法调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种耐高温、耐腐蚀熔融盐控制装置，能够实现熔融氯化锂流量可调节、可控制，解决阀芯被粘接、阀管被堵塞、密封失效等问题。

本实用新型的技术方案如下：一种耐高温、耐腐蚀熔盐控制装置，包括熔盐储存罐、罐盖，阀盖，第一滑轮支架，第一滑轮，金属绳索，隔热垫，安装架，第二滑轮，第二滑轮支架，密封垫，阀杆，加热保温装置，罐体，配重块，步进电机推杆和阀座；

所述的罐盖与罐体连接，阀盖通过螺栓与罐盖连接，第一滑轮支架固定在罐盖上，第一滑轮安装在第一滑轮支架上，金属绳索两端分别固定在阀杆和步进电机推杆上，隔热垫安装在罐盖上，安装架固定在罐盖上，第二滑轮固定在第二滑轮支架上，第二滑轮支架固定在安装架上，密封垫安装在罐盖和罐体之间，阀杆安装在阀盖和阀座之间，加热保温装置设置在储存罐周围，配重块安装在阀杆的台阶上，步进电机推杆固定在安装架上，阀座安装在存储罐底部与罐体进行焊接。

所述的熔盐储存罐包括结构为一个圆柱形罐体，底部为倒锥体形，在底部中心位置设置有阀座孔，罐体与罐盖通过螺栓连接，罐体与罐盖之间设置有密封垫，罐盖的中间位置开有阀盖孔，罐盖上还设置有进料口。

所述的阀杆包括杆头，阀芯，直杆，杆尾和台阶，杆头在锥体下端，阀芯呈锥体形状，阀芯最大直径大于直杆直径，在阀芯上部与直杆连接处形成一个台阶，直杆的作用是传递动力，实现阀芯的密封，在阀杆的最后部分是杆尾。

所述的阀座安装在熔盐储存罐下端的阀座孔内，与熔盐储罐的罐体进行焊接连接。

所述的阀座的最上端为倒角，密封面起密封作用的，锥面为过渡部位。

所述的阀盖安装在熔盐储存罐的阀盖孔内。

本实用新型的有益效果在于：(1)阀门主要由阀杆、阀座、阀盖构成。采用外部设置的步进电机推杆和金属绳索来实现阀门的开度调节，阀门结构简单，调节稳定可靠。可解决执行机构因位于热辐射区域造成的阀门失灵及整个熔融系统的集成而出现的空间不足等诸多问题。(2)阀门与熔融盐接触的零件少，且材质全为耐高温腐蚀性金属材质，可有效解决因阀门零件腐蚀导致阀门失效的问题。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种耐高温、耐腐蚀熔融盐控制装置结构示意图；

图2为熔盐储存罐结构示意图；

图3为阀杆结构示意图；

图4为阀座结构示意图；

图5为阀盖结构示意图。

图中：1罐盖，2阀盖，3第一滑轮支架，4第一滑轮，5金属绳索，6隔热垫，7安装架，8第二滑轮，9第二滑轮支架，10密封垫，11阀杆，12加热保温装置，13罐体，14配重块，15步进电机推杆，16阀座，20进料口，21阀盖孔，22阀座孔，23螺栓，31杆头，32阀芯，33直杆，34杆尾，35台阶，41倒角，42密封面，43锥面，44熔盐出口，51螺栓孔，52导向孔，53端面。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种耐高温、耐腐蚀熔融盐控制装置中的熔盐储存罐底部设计成锥体形状，便于熔盐流向阀座。将高温熔盐放在熔盐储存罐内，对熔盐储存罐进行加热、保温，使熔盐保持在熔点温度以上，防止溶液冷却凝固。将阀芯加工成锥体，与阀座组成密封阀。为保证密封效果，在阀杆上设置一个配重块。该配重块能够增加阀芯与阀座之间的密封力。在阀杆的尾部设置一个穿孔。将金属绳索穿在该孔内。金属绳索通过滑轮装置与步进电机上的推杆连接。通过对步进电机推杆伸缩距离进行控制，则可以控制阀芯与阀座之间的开度。阀芯与阀座的开度与熔盐流出阀门的流量直接相关。步进电机收缩的距离越大，阀门开度就越大，熔盐的流量就越大。反之，熔盐的流量就越小。

如图1所示，一种耐高温、耐腐蚀熔盐控制装置，包括：熔盐储存罐、罐盖1，阀盖2，第一滑轮支架3，第一滑轮4，金属绳索5，隔热垫6，安装架7，第二滑轮8，第二滑轮支架9，密封垫10，阀杆11，加热保温装置12，罐体13，配重块14，步进电机推杆15和阀座16。

其中，罐盖1通过螺栓与罐体13连接，阀盖2通过螺栓23与罐盖1连接。对阀杆11进行导向。第一滑轮支架3通过螺栓固定在罐盖1上。第一滑轮4安装在第一滑轮支架3上。金属绳索5两端分别固定在阀杆11和步进电机推杆15上。通过滑轮1、滑轮2实现移动。隔热垫6安装在罐盖1上。安装架7通过螺栓固定在罐盖1上。第二滑轮8固定在第二滑轮支架9上。第二滑轮支架9通过螺栓固定在安装架7上，密封垫10安装在罐盖1和罐体13之间。阀杆11安装在阀盖3和阀座16之间。加热保温装置12设置在储存罐周围，对储存罐进行加热、保温。罐体13通过螺栓与罐盖1连接。配重块14安装在阀杆11的台阶上。步进电机推杆15固定在安装架7上。阀座16安装在存储罐底部，与罐体13进行焊接。

如图2所示，所述的熔盐储存罐的主要作用是储存高温熔盐。熔盐储存罐包括结构为一个圆柱形罐体13，底部为倒锥体形，在底部中心位置设置有阀座孔22，罐体13与罐盖1通过螺栓23连接，罐体13与罐盖1之间设置有密封垫10，罐盖1的中间位置开有阀盖孔21，罐盖1上还设置有进料口20。进料口20是高温熔盐进入储存罐的通道。阀盖孔21用于安装阀盖。密封垫10为一环状结构，设置在罐盖1与罐体13之间，在罐体13上部法兰面上。螺栓连接阀盖与阀体。

如图3所示，阀杆11的主要作用是与阀座配合实现对高温熔盐的密封。阀杆11包括杆头31，阀芯32，直杆33，杆尾34和台阶35。

杆头31在锥体32下端，主要起导向作用。阀芯32呈锥体形状，与阀座密封面配作，对熔盐进行密封。阀芯32最大直径大于直杆33直径，在阀芯32上部与直杆连接处形成一个台阶35。台阶35的作用是放置配重块。直杆33的作用是传递动力，实现阀芯32的密封。在阀杆11的最后部分是34杆尾。在杆尾34上开有一个小孔，该孔用于固定金属绳索。

如图4所示，阀座16内部结构呈锥体，与阀杆的阀芯共同实现阀门的开、关作用，结构如下图所示。阀座16安装在熔盐储存罐下端的阀座孔22内，与熔盐储罐的罐体13进行焊接连接。阀座16的最上端为倒角41，主要是对阀杆进行导向，使阀杆能够准确进入阀座。密封面42是起密封作用的，与阀芯进行配作。锥面43为过渡部位。熔盐通过锥面从熔盐出口44流出。将阀座内部设计成上小下大结构，防止熔盐在阀座内部堆积、凝结。

如图5所示，阀盖2的作用是对阀杆起导向作用，使阀杆能够通过导向孔实现对熔盐的密封。阀盖2安装在熔盐储存罐的阀盖孔内。通过螺栓孔51与罐盖连接。其中，端面53放置在阀盖2上。阀杆通过导向孔52进入到熔盐储存罐内。

本实用新型的工作过程如下：

操作流程：

(1)使用时，先使阀门保持开启状态，并开启加热保温装置。

(2)当储存罐内温度达到设定值时，启动步进电机。步进电机推杆移动，转动滑轮，关闭阀门。

(3)将熔融状态的熔盐从进料口放入储存罐体内。

(4)根据电解的需求量，通过控制步进电机推杆的伸缩距离来实现阀杆上下移动，从而达到阀门开度大小的调节。

该装置结构简单，且材质全为耐高温腐蚀性金属材质，可有效解决因阀门零件腐蚀导致阀门失效的问题，另因采用外部设置的步进电机推杆和金属绳索来实现阀门的开度调节，调节稳定可靠，可解决执行机构因位于热辐射区域造成的阀门失灵及整个熔融系统的集成而出现的空间不足等诸多问题。